Ouça este artigo: Show
As reações endotérmicas se caracterizam por possuírem balanço energético positivo quando é comparado a energia entálpica dos produtos em relação aos reagentes. Assim, a variação dessa energia (variação de entalpia) possui sinal positivo (+ΔH) e indica que houve mais absorção de energia do meio externo que liberação. Ambas em forma de calor. Como consequência, a temperatura dos produtos finais é menor que a dos reagentes. Fazendo com que todo o recipiente no qual estão contidos se resfrie da mesma maneira. O gráfico abaixo representa o desenvolvimento de uma reação química endotérmica e da respectiva entalpia dos reagentes e produtos:  Como pôde ser observado, os reagentes estavam a um nível energético HR. Entretanto, para que houvesse formação dos produtos uma determinada quantidade de energia do meio externo teve de ser absorvida – fato que pode ser comprovado pela diferença de energia entre o rompimento de uma ligação e constituição de outra. Assim, os produtos atingem um patamar energético HP maior que o anterior. Portanto: HR + Energia absorvida do meio = HP. Ou ainda: Energia absorvida do meio = HP - HR. E, sendo a energia absorvida do meio a variação de entalpia ΔH, com HP> HR: ΔH > 0 (positivo). Exemplos de Reações Endotérmicas½ H2(g) + ½ I2 (g) -> HI(g) (ΔH = +6,2 Kcal/mol ou +25,92 KJ/mol) 2C(s) + H2(g) -> C2H2(g) (ΔH = +53,5 Kcal/mol ou +223,63 KJ/mol) C6H14(l) + catalisador -> C6H6(l) + 4H2(g) (ΔH = +59,6 Kcal/mol ou +249,0 KJ/mol) Outros exemplos de processos endotérmicos (ocorrentes numa reação química, já que ligações são feitas e desfeitas de modo a reagentes serem consumidos e produtos serem sintetizados) referem-se ao potencial energético entre átomos ou íons. Portanto, para que haja separação de um composto, energia deve ser fornecida a ele:
De modo contrário, energia é liberada (na forma de calor) quando uma ligação química é estabelecida (processo exotérmico). Outro bom exemplo de reação endotérmica é a dissolução de cloreto de sódio (um composto iônico) em água: NaCl(s) -> Na+(aq) + Cl-(aq) (ΔH = +0,93 Kcal/mol ou + 3,89 KJ/mol) Referência: Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/quimica/reacoes-endotermicas/ Termoquímica é a área da Química que estuda a energia, na forma de calor, envolvida nas reações. As trocas de calor são representadas nas equações termoquímicas através da variação de entalpia (ΔH). A absorção de calor indica que uma reação é endotérmica (ΔH positivo). Já uma reação exotérmica, libera calor na formação de novas substâncias (ΔH negativo). Conceitos geraisQuestão 1(UFBA) Em relação aos aspectos energéticos envolvidos nas transformações químicas, pode-se afirmar: a) a queima da parafina de uma vela exemplifica um processo endotérmico. Ver Resposta Alternativa correta: b) a vaporização da água de uma piscina pela ação da luz solar exemplifica um processo endotérmico. a) ERRADA. Trata-se de um processo exotérmico. Uma vela, por exemplo, contém parafina, um composto formado por carbono e hidrogênio derivado do petróleo. Essa substância é o combustível da vela, que quando a chama está acesa, gera calor e cede-o para o ambiente. b) CORRETA. Trata-se de um processo endotérmico. As moléculas de água no estado líquido interagem por meio das ligações de hidrogênio. Essas ligações são mais fracas que as ligações covalentes que ligam os átomos na molécula. Sendo assim, ao receber a energia solar, as ligações de hidrogênio são rompidas e as moléculas de água se dispersam na forma de vapor. c) ERRADA. Trata-se de um processo exotérmico. A combustão é uma reação química em que o álcool é o combustível e a partir do contato com o oxigênio gera calor por meio de sua queima. Quando a combustão é completa ocorre a produção de dióxido de carbono, mas quando é incompleta há a liberação de monóxido de carbono, um poluente tóxico. d) ERRADA. Trata-se de um processo exotérmico. Os icebergs são grandes blocos de água pura. A passagem do estado líquido para o sólido libera calor no processo de solidificação e, por isso, a variação de entalpia (ΔH) é negativa (menor que zero). e) ERRADA. A quantidade de calor envolvida nas reações químicas leva em consideração a energia inicial e a energia final. A variação de entalpia (ΔH) depende das condições do sistema como, por exemplo, temperatura, pressão e quantidade dos reagentes e produtos. Questão 2(Fatec) Considere as afirmações a seguir, segundo a Lei de Hess. I – O calor de reação (ΔH) depende apenas dos estados inicial e final do processo. Conclui-se que: a) as afirmações I e II são verdadeiras. Ver Resposta Alternativa correta: c) as afirmações I, II e III são verdadeiras. a) ERRADA. Não apenas as afirmativas I e II estão corretas, mas também a afirmativa III. Quando se inverte uma reação termoquímica, deve-se trocar o sinal do ΔH. Isso deve ser feito porque se em um sentido a reação libera calor, no sentido oposto há a absorção da mesma quantidade de calor, o que representa a conservação de energia nos estados final e inicial. Veja essa reação química como exemplo: Graficamente, podemos representar a variação de entalpia da seguinte forma: Os dois caminhos da reação envolvem a mesma quantidade de energia. Em um sentido, há a absorção de calor (ΔH positivo), e no inverso, há a liberação (ΔH negativo). b) ERRADA. Não apenas as afirmativas II e III estão corretas, mas também a afirmativa I, pois o valor de ΔH de um processo:
Veja os caminhos dessa reação química: Atribuindo valores ao ΔH, ΔH1 e ΔH2 temos:
Somando-se a energia envolvida: Concluímos que a variação de entalpia total corresponde a: , ou seja, independente do caminho percorrido, o valor será o mesmo. c) CORRETA. As afirmativas I, II e III estão corretas porque:
d) ERRADA. A afirmativa IV está errada, pois a variação da energia independe do caminho percorrido. e) ERRADA. As afirmativas I, II e III são verdadeiras. Para saber mais sobre leia: Entalpia e Lei de Hess. Equações termoquímicasQuestão 3(Fuvest) O besouro-bombardeiro espanta seus predadores expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por: O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos: Assim sendo, o calor envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é a) −558 kJ ∙ mol−1. Ver Resposta Alternativa correta: b) −204 kJ ∙ mol−1. 1º passo: manipular as equações para se obter a reação desejada.
Quando cancelamos os termos iguais, que estão em lados opostos, encontramos a reação química dada no enunciado. 2º passo: efetua-se a soma algébrica dos processos. Como foram dados os valores de ΔH, a soma das energias permite que encontremos a variação de entalpia total da reação. Questão 4(UFMS) Calcule a entalpia, ΔH, em kcal/mol, da reação nas condições ambientais (25 °C e 1 atm), sabendo-se que: Ver Resposta Resposta correta: ΔHº = +94 Kcal/mol 1º passo: manipular as equações para se obter a reação desejada.
Quando cancelamos os termos iguais, que estão em lados opostos, encontramos a reação química dada no enunciado. No caso do oxigênio, subtraímos a quantidade que está nos produtos pela quantidade reagente. 2º passo: efetua-se a soma algébrica dos processos. Como foram dados os valores de ΔH, a soma das energias permite que encontremos a variação de entalpia total da reação. Questão 5Observe a equação termoquímica a seguir e marque a alternativa correta. a) A equação representa uma reação de combustão incompleta. Ver Resposta Alternativa correta: d) A equação indica que 1 mol de CH4 ao reagir libera 889,5 kJ. A equação termoquímica indica a combustão do combustível metano, CH4. Ao reagir com o comburente, o oxigênio, é formado gás carbônico e água, pois a combustão é completa. Portanto, a combustão completa de 1 mol de metano libera 889,5 kJ, pois esse fenômeno químico é exotérmico. Questão 6O acetileno (C2H2) usado nos maçaricos de “solda a oxigênio” queima conforme a equação: C2H2(g) + 2,5O2(g) → 2CO2(g) + H2O(l) Dados: I. 2C(s) + H2(g) → C2H2(g) ΔH = +54,2 kcal/mol A diferença de entalpia para a combustão completa do acetileno será: a) –188,2 kcal/mol Ver Resposta Alternativa correta: c) –310,7 kcal/mol Para resolver a questão devemos manipular as equações para se obter a reação desejada.
Quando cancelamos os termos iguais, que estão em lados opostos, encontramos a reação química dada no enunciado. Portanto, a diferença de entalpia para a combustão completa do acetileno será – 310,7 kcal/mol. Leia também: Termoquímica Reações exotérmicas e endotérmicasQuestão 7(UFMT) Nas reações químicas, a quantidade de calor liberada ou absorvida pela transformação é denominada calor de reação. Se uma reação é: (0) exotérmica, o sistema perde calor e a vizinhança ganha a mesma quantidade perdida pelo sistema. Aponte a(s) alternativa(s) correta(s). Ver Resposta Alternativas corretas: (0), (1), (2) e (3). (0) CORRETA. Em uma reação exotérmica, quando o sistema perde determinada quantidade de calor, a vizinhança ganha a mesma quantidade, pela conservação de energia enunciada na Primeira Lei da Termodinâmica.
(1) CORRETA. A afirmação sobre reação endotérmica indica que a vizinhança cede calor e à medida que o ambiente perde energia, ela está sendo absorvida pelo sistema. (2) CORRETA. Em uma reação exotérmica, a entalpia dos produtos é maior porque uma reação desse tipo libera calor quando novas substâncias são formadas, que é sinalizado pelo ΔH negativo. (3) CORRETA. Em uma reação endotérmica, a entalpia dos reagentes é maior porque uma reação desse tipo absorve calor para que novas substâncias sejam formadas, que é sinalizado pelo ΔH positivo. Questão 8(UFMG) Ao se sair molhado em local aberto, mesmo em dias quentes, sente-se uma sensação de frio. Esse fenômeno está relacionado com a evaporação da água que, no caso, está em contato com o corpo humano. O que explica essa sensação de frio? a) A evaporação da água é um processo endotérmico e cede calor ao corpo. Ver Resposta Alternativa correta: b) A evaporação da água é um processo endotérmico e retira calor do corpo. a) ERRADA. A evaporação é um processo endotérmico e, por isso, absorve calor. b) CORRETA. Para que a água mude de estado físico, ocorre a absorção de calor pelas moléculas. Ao ganhar energia, a água passa ao estado gasoso e, por isso, quando transpiramos, o nosso suor evapora devido ao calor latente de evaporação. c) ERRADA. A evaporação é um processo endotérmico. O fenômeno inverso, a condensação, é que cede calor e é um processo exotérmico (ΔH negativo). d) ERRADA. A evaporação é um processo endotérmico e, por isso, retira calor do ambiente. O fenômeno inverso, a condensação, é que cede calor e é um processo exotérmico (ΔH negativo). Questão 9(UFRS) Considere as transformações a que é submetida uma amostra de água, sem que ocorra variação da pressão externa: Pode-se afirmar que: a) as transformações 3 e 4 são exotérmicas. Ver Resposta Alternativa correta: e) a quantidade de energia liberada em 1 é igual à quantidade absorvida em 2. As mudanças de estado físico apresentadas na questão são: Observando o tipo de transformação e a energia envolvida em cada processo, temos: a) ERRADA. Das transformações apresentadas na alternativa, apenas a transformação 4 é exotérmica. Na fusão, a união das moléculas no gelo é desfeita e energia é liberada para o ambiente quando a água passa ao estado líquido. b) ERRADA. As transformações 1 e 3 são exotérmicas, pois representam os processos que liberam calor: condensação e solidificação. c) ERRADA. O correto é o inverso do que foi afirmado: “a quantidade de energia liberada em 3 é igual à quantidade absorvida em 4”, pois o processo 3 representa a passagem do estado líquido para o sólido, que libera calor, e o processo 4 refere-se à passagem do estado sólido para o líquido, que absorve calor. d) ERRADA. A quantidade de energia liberada em 1 não é igual à quantidade liberada em 3, porque não se tratam do mesmo tipo de transformações física nem representam sentidos opostos de mudança. e) CORRETA. A quantidade de energia liberada na condensação (transformação 1) é igual a energia absorvida na evaporação (transformação 2), pois são processos opostos. Questão 10No inverno o uso da água quente no chuveiro aumenta. Entretanto, após terminar o banho quente sentimos uma sensação de frio quando nos afastamos do local. Essa sensação de frio deve-se ao fato de ocorrer: a) a liquefação da água, um processo exotérmico. Ver Resposta Resposta correta: d) a evaporação da água, um processo endotérmico. Quando saímos do banho a água que fica no corpo passa pelo fenômeno de evaporação, ou seja, suas gotículas passam para o estado gasoso. Esse processo ocorre ao absorver calor da pele, um processo endotérmico, gerando a sensação de frio. Leia também: Reações endotérmicas e exotérmicas Termoquímica no EnemQuestão 11(Enem/2014) A escolha de uma determinada substância para ser utilizada como combustível passa pela análise da poluição que ela causa ao ambiente e pela quantidade de energia liberada em sua combustão completa. O quadro apresenta a entalpia de combustão de algumas substâncias. As massas molares dos elementos H, C e O são, respectivamente, iguais a 1 g/mol, 12 g/mol e 16 g/mol.
Levando-se em conta somente o aspecto energético, a substância mais eficiente para a obtenção de energia, na combustão de 1 kg de combustível, é o a) Etano. Ver Resposta Alternativa correta: e) Hidrogênio. Para cada uma das substâncias apresentadas na tabela temos que encontrar:
Substância 1: Acetileno (C2H2)
Substância 2: Etano (C2H6)
Substância 3: Etanol (C2H5OH)
Substância 4: Hidrogênio (H2)
Substância 5: Metanol (CH3OH)
De acordo com os cálculos realizados, e analisando as alternativas, podemos perceber que a substância mais eficiente é o hidrogênio, pois na combustão — utilizando 1 kg (1000 g) desse combustível — obtém-se maior liberação de energia. Questão 12(Enem/2015) O aproveitamento de resíduos florestais vem se tornando cada dia mais atrativo, pois eles são uma fonte renovável de energia. A figura representa a queima de um bio-óleo extraído do resíduo de madeira, sendo ΔH1 a variação de entalpia devido à queima de 1g desse bio-óleo, resultando em gás-carbônico e água líquida, e ΔH2 a variação de entalpia envolvida na conversão de 1g de água no estado gasoso para o estado líquido. A variação de entalpia, em kJ, para a queima de 5 g desse bio-óleo resultando em CO2 (gasoso) e H2O (gasoso) é: a) -106
Ver Resposta Alternativa correta: c) -82,0 1º passo: manipular as equações para se obter a reação desejada.
2º passo: efetua-se a soma algébrica dos processos. Como foram dados os valores de ΔH, a soma das energias permite que encontremos a variação de entalpia total da reação. 3º passo: calcular a quantidade de energia liberada em 5 g. Questão 13(Enem/2010) O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerá certamente do desenvolvimento de tecnologias para aproveitar a energia solar com maior eficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kJ de energia solar atinge cada metro quadrado da superfície terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída (distribuída por uma área muito extensa) e oscila com o horário e as condições climáticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para uso posterior. BROWN, T. Química e Ciência Central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-la por meio de processos químicos endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reação: CH4(g) + H2O(v) + calor ⇔ CO(g) + 3H2(g) e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratégia a) insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externo seja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente. Ver Resposta Alternativa correta: d) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil. a) ERRADA. A expressão "+ calor" indica que a reação é endotérmica e, consequentemente, tem a capacidade de absorver calor do ambiente. b) ERRADA. As substâncias produzidas na reação são combustíveis e sofrem combustão, um tipo de reação que libera calor, quando reagem com um comburente, como o oxigênio. c) ERRADA. O monóxido de carbono (CO) possui um elevado poder calorífico e como o sistema está em equilíbrio, não há trocas com o ambiente, ou seja, os gases produzidos estão confinados. d) CORRETA. A reação apresentada é endotérmica, ou seja, absorve calor. Isso é demonstrado pela expressão "+ calor" junto aos reagentes. A seta ⇔ indica que o sistema está em equilíbrio e, por isso, a absorção de calor faz com que o equilíbrio se desloque no sentido direto na reação, formando mais produtos, conforme o princípio de Le Chatelier. Os produtos da reação são substâncias combustíveis e ao reagirem com uma substância comburente, ocorre uma reação de combustão, que pode ser utilizada para gerar energia. e) ERRADA. A reação direta ocorre com absorção de calor e não com liberação, conforme afirmado na alternativa. Continue testando seus conhecimentos com as listas:
Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011). Qual o tipo de reação o gráfico se refere exotérmica ou endotérmica?O gráfico é de uma reação exotérmica porque a entalpia dos reagentes (Hr) apresenta maior valor que a entalpia dos produtos (Hp).
Quais reações são endotérmicas e exotérmicas?Na classificação, existem dois principais tipos de reações termoquímicas: reações exotérmicas: que liberam energia e calor; e. reações endotérmicas: que utilizam/absorvem calor e energia.
Como saber se uma reação e endotérmica ou exotérmica exemplos?2.1 - Se o valor da variação da entalpia é positivo (ΔH > 0), a reação é endotérmica, ou seja, ocorre com absorção de calor. Mas se o valor da variação da entalpia é negativo (ΔH < 0), a reação é exotérmica, ou seja, ocorre com liberação de calor.
Como é o gráfico de uma reação endotérmica?As reações endotérmicas se caracterizam por possuírem balanço energético positivo quando é comparado a energia entálpica dos produtos em relação aos reagentes. Assim, a variação dessa energia (variação de entalpia) possui sinal positivo (+ΔH) e indica que houve mais absorção de energia do meio externo que liberação.
|
Dados os gráficos abaixo, indique o tipo de reação que eles representam exotérmica ou endotérmica
Postagens relacionadas
direito autoral © 2024 comojogaruno Inc.
